Сварка в машиностроении: Справочник в 4-х т. Т. 1

Листать книгу

Страницы: ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...

скачать книгу Сварка в машиностроении: Справочник в 4-х т. Т. 1

При этом роль пластической деформации в формировании структуры и свойств сварных соединений настолько возрастает, что эту зону более правильно называть зоной термомеханического влияния
...
Вместе эти области образуют зону химической неоднородности, роль которой оказывается особенно важной в случае разницы в композициях основного и присадочного металлов или в содержании вредных примесей
...
Как правило, наиболее резкие изменения структуры и свойств основного металла происходят в околошовной зоне и в большинстве случаев оказываются решающими при оценке свариваемости данного сплава или стали
...
Обычно структурные изменения в этом участке по сравнению с околошовной зоной в меньшей степени показывают отрицательное влияние на свойства сварных соединений
...
Наиболее резкое разупрочнение металла обычно происходит у границы этого участка с участком неполной перекристаллизации, где максимальные температуры нагрева Тт близки к нижней критической точке фазового превращения Ги
...
В основном свариваемость большинства материалов оценивают по изменениям фазового состава и структуры металла в околошовной зоне, от которых в наибольшей мере зависит технологическая и эксплуатационная прочность сварных соединений и конструкций
...
Однако в ряде случаев, особенно в сплавах без полиморфных превращений, решающее влияние на качество сварного соединения оказывают структура и свойства металла шва, а также образование в нем горячих трещин,
...
Кристаллизация сварочной ванны происходит в более неравновесных условиях, чем отливок и слитков, что связано со значительно меньшим объемом затвердевающего металла, более высокими скоростями охлаждения и существенным влиянием кромок основного металла на характер роста кристаллитов, их ориентацию, размеры и неоднородность по составу
...
КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ СВАРОЧНОЙ ВАННЫ Литая зона сварного соединения представляет собой металл, затвердевший на подложке, которой являются оплавленные кромки основного металла
...
Однако затвердевание сварочной ванны может происходить не только в результате развития кристаллитов от подложки в глубь ванны, но также в результате образования вблизи от края ванны слоя новых кристаллитов в связи с развитием термического или концентрационного переохлаждения
...
Более благоприятно ориентированные кристаллиты, у которых кристаллографические направления преимущественного роста близки или совпадают с направлением теплового потока, разрастаются за счет соседних
...
В сварном шве возникает зона с кристаллитами избирательной ориентации, вытянутыми в направлении теплового потока подобно столбчатым кристаллитам слитков
...
Во всех металлах и сплавах, кристаллизующихся в неравновесных условиях, столбчатая зона с преимущественной ориентацией образуется благодаря дендритному росту
...
Границы между кристаллитами, формирующиеся по мере продвижения в расплав кристаллических решеток твердой фазы, обычно также вытянуты в направлении роста
...
В отличие от слитков в сварных швах оси роста кристаллитов в общем случае представляют собой пространственные кривые, что обусловлено изменением формы сварочной ванны в плоскостях, параллельных плоскости свариваемого листа, и перемещением теплового поля в направлении сварки
...
При сварке с глубоким проплавлением или при наплавке, когда кривизна ванны больше, разориентация столбчатых кристаллитов может оказаться еще более заметной
...
С целью повышения технологической прочности и пластичности соединений стремятся подавить образование в сварных швах крупнозернистой столбчатой структуры
...
Все эти меры направлены к тому, чтобы создать перед фронтом растущих столбчатых кристаллитов новые центры кристаллизации, подавив тем самым их дальнейший рост
...
В центре сварных швов сплавов часто появляется зона равноосных кристаллитов, свидетельствующая о развитии в этой части сварочной ванны концентрационного переохлаждения и присутствии инородных частиц, действующих как катализаторы зарождения
...
Внутри кристаллитов наблюдаются некоторые отклонения в ориентации от главного направления роста вследствие образования ячеистой субструктуры, однако эти отклонения не могут превышать нескольких градусов
...
Внутрикристаллическое строение металла сварных швов характеризуется структурами трех видов — ячеистой, дендритной и смешанной, которые отличаются друг от друга степенью развития ликвации легирующих элементов и дисперсностью их распределения
...
При рассмотрении особенностей формирования ячеистой и дендритной неоднородностей основываются как на общей термодинамической теории, определяющей условия равновесия между жидкой и твердой фазами в соответствии с типом диаграмм состояния сплавов, так и на кинетической теории, устанавливающей степень неравновесности процесса, исходя из взаимодействия тепловых и диффузионных потоков при кристаллизации
...
В процессе кристаллизации сплавов прилегающие к твердому металлу слои жидкой фазы обогащаются растворенными элементами, имеющими более низкую температуру плавления
...
Если в результате диффузионных процессов или воздействия конвекционных потоков жидкости растворенный элемент будет отводиться от поверхности раздела в жидкую фазу, то вследствие стремления системы к равновесию часть атомов жидкой фазы будет переходить в твердую фазу, восстанавливая пограничные концентрации и обеспечивая рост кристаллов твердого раствора
...
При отсутствии в расплаве переохлаждения рост кристаллов твердой фазы контролируется процессами переноса, иными словами, скоростью отвода примесей и скрытой теплоты превращения от фронта кристаллизации
...
Будет ли расплав термически переохлажден на более поздних стадиях затвердевания, зависит от геометрии изложницы или сварочной ванны и внешних условий, определяющих теплоотвод
...
В слое жидкости перед фронтом кристаллизации возникает градиент концентрации растворенного компонента — положительный или отрицательный — в зависимости от того повышает или понижает этот компонент температуру кристаллизации
...
Однако фактическая температура расплава, зависящая от установившихся условий кристаллизации, может не совпадать с равновесной температурой и быть ниже последней
...
Критическое состояние, при котором осуществляется переход от плоского фронта кристаллизации к ячеистому, определяется условием равенства градиентов фактической температуры расплава и ликвидуса, которое устанавливает линейную связь между начальной концентрацией примеси Со и отношением градиента температуры
...
При этом общее количество примеси, сегрегировавшей в междуосных пространствах дендритов, уменьшается, а концентрация примеси в расплаве перед фронтом возрастает
...
На некоторой стадии роста столбчатых дендритов весь оставшийся расплав оказывается настолько концентрационно переохлажденным, что в нем зарождаются новые кристаллы
...
Ячейки и дендриты в сварных швах, как и в слитках, характерны для зоны столбчатых кристаллитов, дендриты — преимущественно для центральной зоны равноосных кристаллитов
...
Ячейки и дендриты в сварных швах, как и в слитках, характерны для зоны столбчатых кристаллитов, дендриты — преимущественно для центральной зоны равноосных кристаллитов
...
Межзеренная сегрегация, или скопление примеси у межзеренных границ, связана с образованием канавки на фронте кристаллизации в месте выхода к фронту границы между растущими бок о бок кристаллитами
...
Исследования с применением радиоактивных изотопов показывают, что в условиях развития ячеистой и дендритной кристаллизации сегрегация примесей в пограничных зонах ячеек и междуосных пространствах дендритов примерно равна сегрегации по границам кристаллитов
...
С дальнейшим увеличением скорости охлаждения внутрикристаллическая сегрегация уменьшается вследствие того, что диффузионный механизм кристаллизации сменяется бездиффузионным
...
На основании принятой схемы уменьшение внутрикристаллической сегрегации в швах по сравнению со слитками и в зоне столбчатых кристаллитов по сравнению с зоной равноосных кристаллитов объясняли сменой диффузионного механизма кристаллизации на бездиффузионный
...
Помимо названных видов сегрегации, в макрообъемах сварных швов наблюдается распределение примесей слоями, расположенными эквидистантно поверхности оплавления
...
Это явление вызвано изменением скорости роста кристаллитов вследствие неравномерного поступления теплоты в сварочную ванну, периодически нарушающей баланс поступления и отвода теплоты и изменяющей скорость охлаждения
...
Слои с повышенным содержанием примеси хорошо заметны в металле шва при дуговой сварке плавящимся электродом и обусловлены каплеобразным поступлением электродного металла, неравномерной толщиной слоя покрытия электродов или флюса и т
...
При автоматических способах сварки и наплавки, когда жидкая ванна имеет большой объем, слои расположены главным образом вблизи границы сплавления, а при ручной сварке, когда ванна сравнительно малого объема, — по всему сечению шва
...
Слоистость не нарушает характера и направления кристаллизации, так как даже в случае периодического оплавления фронта твердой фазы поверхности нерасплавившихся частей кристаллитов служат двухмерными зародышами, обеспечивающими рост кристаллитов с прежней кристаллографической ориентировкой
...
Одним из наиболее опасных дефектов сварного шва и прилегающей к нему зоны частичного расплавления основного металла являются горячие трещины, образующиеся по границам кристаллитов на завершающем этапе затвердевания
...
В течение всего периода роста кристаллиты сохраняют начальную кристаллографическую ориентацкю, за исключением незначительных искажений, возникающих вследствие механической деформации дендритов или формирования внутрикристаллической ячеистой или полосчатой субструктуры
...
Исключение составляют границы в столбчатой зоне, где вследствие развития преимущественной ориентации смежные кристаллиты оказываются слабо разориентированными
...
Итак, несовпадение сетки границ зерен в металле шва с формой ячеек и дендритов обусловлено подсолидусной миграцией границ из своих исходных неравновесных положений в более равновесные
...
Наиболее полно поли гонизация происходит в тех случаях, когда литой металл охлаждается с малыми скоростями или подвергается последующему высокотемпературному отжигу
...
Критерием оценки служит критическая скорость деформации образцов при растяжении или изгибе в процессе их сварки или в условиях имитации сварочных термических циклов
...
В микроскопическом аспекте эти оценки основаны на принятых в теории межкристаллического разрушения механизмах, в которых ведущую роль играет процесс межзеренного проскальзывания
...
При формировании кристаллизационных трещин межзеренное проскальзывание, развивающееся за счет действия внутренней усадки и внешних сил, инициирует разрушение по жидким межкристаллическим прослойкам в основном на поперечных по отношению к действующим напряжениям границах зерен
...
При формировании подсолидусных трещин межзеренное проскальзывание, раскрывая ступеньки в границах и уже существующие микрополости, облегчает процесс роста зародышевых трещин вакансионным путем по механизму диффузионной пол
...
Предупреждению горячих трещин обоих типов способствуют все рассмотренные ранее методы подавления формирования крупнозернистой столбчатой структуры, а также повышение чистоты сплавов по вредным примесям, вызывающим образование при кристаллизации легкоплавких эвтектик в низколегированных сплавах, состав которых далек от эвтектического и, наоборот, увеличение легирующих элементов в сплавах, близких к эвтектическим
...
Однофазные сплавы, в которых наиболее часто образуются подсолидусные трещины, рекомендуется легировать элементами, снижающими диффузионную подвижность атомов в решетке или способствующими созданию границ зерен фрагментарного строения
...
Из технологических и конструктивных факторов наиболее эффективными в этом отношении являются выбор геометрии ванны и шва с коэффициентами формы, близкими к единице
...
В этих условиях гомогенизация аустенита достаточно высока, а размеры зерен приближаются к предельным значениям, соответствующим изотермическому росту при температуре, близкой к Ттах сварочного цикла
...
Однако такие диаграммы, построенные применительно к условиям термической обработки, особенно в случае невысокой температуры аустенизации и больших выдержек, не могут быть использованы для разработки технологии сварки без существенных коррективов
...
Неполная гомогенизация аустенита в стали этого типа при сварке сказывается на повышении температуры начала образования феррита, перлита и промежуточных структур
...
Неполная гомогенизация аустенита в стали этого типа при сварке сказывается на повышении температуры начала образования феррита, перлита и промежуточных структур
...
Неполная гомогенизация аустенита в стали этого типа при сварке сказывается на повышении температуры начала образования феррита, перлита и промежуточных структур
...
На диаграмме анизотермического превращения области образования феррита и промежуточных структур сдвинуты в сторону больших скоростей охлаждения, причем тем резче, чем выше скорость нагрева
...
Для стали без карбидообразующих элементов или с малым их содержанием характерна первая тенденция, что приводит к смещению области частичной закалки в сторону меньших скоростей охлаждения
...
Кроме того, при этих режимах начинают достаточно четко выявляться особенности стали в отношении роста зерна при сварке и в то же время еще сохраняется относительно высокая степень неоднородности аустенита
...
В соседних с околошовной зоной участках полной перекристаллизации у стали с сильными карбидообразующими элементами, как и у углеродистой и низколегированной стали без таких элементов, устойчивость аустенита определяется степенью его неоднородности
...
Существенное влияние на свойства сварных соединений закаливающей стали и образование в ней холодных трещин оказывает состояние мартенсита в околошовной зоне
...
Когда бейнитное превращение либо совсем не происходит, либо развивается очень ограниченно, основной причиной задержки мартенситного превращения является термическая стабилизация аустенита
...
При большом количестве бейнита фазовый наклеп вызывает механическую стабилизацию аустенита, которая наряду с термической стабилизацией задерживает мартенситное превращение, и количество остаточного аустенита возрастает
...
Для сплавов титана диаграммы анизотермического превращения могут быть Разделены на четыре типа соответственно для четырех групп сплавов с возрастающей степенью легирования элементами, стабилизирующими
...
Когда бейнитное превращение либо совсем не происходит, либо развивается очень ограниченно, основной причиной задержки мартенситного превращения является термическая стабилизация аустенита
...
При большом количестве бейнита фазовый наклеп вызывает механическую стабилизацию аустенита, которая наряду с термической стабилизацией задерживает мартенситное превращение, и количество остаточного аустенита возрастает
...
Это обусловлено прежде всего внутрикристаллической неоднородностью металла шва, обогащением границ зерен в околошовной зоне хромом и молибденом и обеднением алюминием
...
Механизм образования холодных трещин как одного из видов хрупкого разрушения поликристаллических сплавов обусловлен развитием проскальзывания по границам зерен под влиянием остаточных или внешних напряжений, накоплением напряжений на поперечных действующим усилиям границах и образованием в них зародышевых трещин
...
Однако в пластичных сплавах титана разрушение зарождается в соответствии с дислокационными моделями вследствие нелинейности скольжения в полосах скольжения в местах нагромождения дислокаций у препятствий или в результате искривления плоскостей скольжения при воздействии дислокаций в других действующих плоскостях скольжения
...
Количественно оценивать сопротивляемость сварных соединений образованию холодных трещин принято по данным испытаний на замедленное разрушение под постоянной растягивающей или изгибающей нагрузкой
...
В этих пробах критериями служат допустимые твердость и количество хрупкой фазы в структуре, например количество мартенсита, и соответствующая им скорость охлаждения
...
КРИТЕРИИ ВЫБОРА ТЕХНОЛОГИИ И РЕЖИМОВ СВАРКИ И ПОСЛЕДУЮЩЕЙ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ Применяемые в сварочной технике разнообразные конструкционные материалы должны удовлетворять определенным требованиям не только эксплуатации
...
Поэтому исследования свариваемости, представляющей комплексную технологическую характеристику поведения металлов при сварке, уже давно стали составной частью работ по созданию новых марок металла
...
Однако, несмотря на разнообразие свойств и их изменений при сварке, в целях обеспечения ее оптимальной технологии все металлы и сплавы удобно разбить на три основные группы
...
При сварке металлов и сплавов первой группы вследствие высокого объемного эффекта полиморфного превращения ведущими в формировании структуры и свойств, как правило, являются мартенситное превращение и отпуск мартенсита, второй группы — кристаллизация, эвтектоидный распад и старение закаленных высокотемпературных фаз, а третьей группы — кристаллизация
...
Общим для материалов второй и третьей групп является невозможность исправления грубой кристаллической структуры металла шва и рекристаллизованной структуры околошовной зоны последующей термической обработкой из
...
К материалам с большим объемным эффектом полиморфного превращения относят в первую очередь сталь перлитного и мартенситного классов, а также сплавы циркония, олова и т
...
Благодаря природно мелкому зерну она сохраняет после сварки исходную прочность, высокую вязкость разрушения и постепенно заменяет термически упрочняемую сталь с ов
...
К сварным соединениям предъявляют требование равнопрочности с основным металлом в сочетании с определенными значениями ударной вязкости, пластичности и ряда специальных свойств, характеризующих работоспособность соединений в соответствующих условиях
...
В качестве основного критерия при расчете параметров технологии и режимов наиболее производительных методов однопроходной и многослойной сварки длинными участками следует принимать предельно допустимую скорость охлаждения уД
...
Последнее касается стали с высокой устойчивостью аустенита, практически не изменяющей своего структурного состояния и свойств в околошовной зоне при простом термическом цикле
...
Если предельно допустимую скорость охлаждения не удается обеспечить без подогрева или без перехода на сварку участками, то для уточнения параметров режимов и технологии сварки необходимы специальные исследования влияния продолжительности
...
Если предельно допустимую скорость охлаждения не удается обеспечить без подогрева или без перехода на сварку участками, то для уточнения параметров режимов и технологии сварки необходимы специальные исследования влияния продолжительности
...
Рассчитывая технологию и режимы сварки, следует исходить не только из того, чтобы предупредить образование холодных трещин без отпуска, но и из необходимости обеспечить оптимальное соотношение механических свойств металла в околошовной зоне
...
Для выполнения этих условий в качестве основного критерия расчета параметров технологии и режимов однопроходной и многослойной сварки длинными участками принимают скорость охлаждения
...
Параметры сварки выбирают по скорости охлаждения околошовной зоны од, гарантирующей отсутствие холодных трещин при сварке и в течение вылеживания изделий до отпуска или полной термической обработки
...
Оптимальный интервал скоростей охлаждения при сварке по данным изменения структуры и свойств сталей в околошовной зоне Оптимальный интервал скорости охлаждения Количество мартенсита,
...
Оптимальный интервал скоростей охлаждения при сварке по данным изменения структуры и свойств сталей в околошовной зоне Оптимальный интервал скорости охлаждения Количество мартенсита,
...
Оптимальный интервал скоростей охлаждения при сварке по данным изменения структуры и свойств сталей в околошовной зоне Оптимальный интервал скорости охлаждения Количество мартенсита,
...
Оптимальный интервал скоростей охлаждения при сварке по данным изменения структуры и свойств сталей в околошовной зоне Оптимальный интервал скорости охлаждения Количество мартенсита,
...
Оптимальный интервал скоростей охлаждения при сварке по данным изменения структуры и свойств сталей в околошовной зоне Оптимальный интервал скорости охлаждения Количество мартенсита,
...
Оптимальный интервал скоростей охлаждения при сварке по данным изменения структуры и свойств сталей в околошовной зоне Оптимальный интервал скорости охлаждения Количество мартенсита,
...
Оптимальный интервал скоростей охлаждения при сварке по данным изменения структуры и свойств сталей в околошовной зоне Оптимальный интервал скорости охлаждения Количество мартенсита,
...
Оптимальный интервал скоростей охлаждения при сварке по данным изменения структуры и свойств сталей в околошовной зоне Оптимальный интервал скорости охлаждения Количество мартенсита,
...
Если сплавы применяют в деформированном состоянии и после сварки отжигу не подвергают, то в связи с опасностью резкого разупрочнения дополнительным критерием служит длительность
...
Уровень пластических свойств сварных соединений этих сплавов и ширина интервала Ауопх существенно зависят от содержания газов, алюминия, типа и количества
...
Если сплавы применяют в деформированном состоянии и после сварки отжигу не подвергают, то в связи с опасностью резкого разупрочнения дополнительным критерием служит длительность
...

Сварка в машиностроении: Справочник в 4-х т. Т. 4
Сварка в машиностроении: Справочник в 4-х т. Т. 3
Сварка в машиностроении: Справочник. В 4-х т. Т. 2
Сварка в машиностроении: Справочник в 4-х т. Т. 1
Материаловедение: Учеб. пособие
Справочник по металлопрокату
Марочник сталей и сплавов: Справочник

"Сварка-ЛИБ" - Техническая библиотека сварщика | Сварка, термообработка, материалы, металлы и сплавы

admin

Сварка в машиностроении: Справочник в 4-х т. Т. 1